專利名稱：一種環(huán)糊精鍵接梳形共聚物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于大分子組裝領(lǐng)域，特別涉及一種β-環(huán)糊精鍵接乙基纖維素接枝聚ε-己內(nèi)酯及其制備方法。
背景技術(shù)：
江明等國內(nèi)外權(quán)威學(xué)者在他們共同的著作《大分子自組裝》中指出大分子組裝 是超分子化學(xué)的重要組成部分，可以理解為是高分子與高分子、小分子、納米粒子或者基 底間通過非共價鍵作用而形成不同尺寸上規(guī)則結(jié)構(gòu)的科學(xué)。其中，聚合物在溶液中組裝 的研究無疑是最為透徹的方面之一。尤其是近些年來，聚合物在溶液中的組裝有了很多 新的進展，組裝對象更加廣泛，形貌更為新奇，組裝驅(qū)動力更加多樣，而在這其中我們注 意到了環(huán)糊精這一類分子，一方面它們能夠選擇性的包結(jié)絡(luò)合其他分子，比如α-環(huán)糊 精可以與偶氮分子作用，環(huán)糊精可以與二茂鐵、金剛烷分子作用，Y-環(huán)糊精可以與三 環(huán)芳烴作用等等；而另一方面，環(huán)糊精能夠誘導(dǎo)組裝體的形成，比如在文獻“J.Am. Chem. Soc. 128(2006)3703-3708”的工作中，通過環(huán)糊精與金剛烷的絡(luò)合作用形成了非共價鍵和 膠束，但這種膠束穩(wěn)定性有待增強；而在文獻“Angew. Chem. Int. Ed 47(2008)5573-5576” 的工作中，PCL鏈段上部分嵌套了環(huán)糊精，使得這部分鏈段具有親水性，從而使得整個體系 獲得了核殼膠束結(jié)構(gòu)，但是處于外層的環(huán)糊精由于已經(jīng)嵌套了分子，所以難以再與其他功 能性分子作用，從而使膠束的功能性降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有良好的生物相容性、降解性、穩(wěn)定性和功能性的 環(huán)糊精鍵接梳形共聚物。所述的環(huán)糊精鍵接梳形共聚物為β -環(huán)糊精鍵接乙基纖維素接枝聚(ε _己內(nèi)酯) (EC-g-PCL-β-⑶)，該共聚物的結(jié)構(gòu)通式如(1)所示<formula>formula see original document page 5</formula>
其中，ρ為50_200，η為5_30，Et為乙基，圓臺為β -環(huán)糊精，該共聚物的數(shù)均分子 量為 30000 到 500000。制備根據(jù)權(quán)利要求1所述的β -環(huán)糊精鍵接乙基纖維素接枝聚(ε _己內(nèi)酯)的 方法，其特征在于，該制備方法包括如下步驟1)乙基纖維素(EC)溶解于無水二甲苯中，加入ε -己內(nèi)酯單體(CL)和催化劑，CL 和EC的摩爾比為150 1-6000 1，所述的催化劑為辛酸亞錫(Sn(Oct)2)，Sn(Oct)2與CL 的摩爾比為1 1000-1 500，先抽真空然后通惰性氣體，反應(yīng)溫度為80-130°C，反應(yīng)時間 為1-24小時，得到反應(yīng)溶液，先用三氯甲烷溶解反應(yīng)溶液，然后在石油醚中沉淀，石油醚與 反應(yīng)溶液體積比為大于10 1，抽濾，真空烘干至恒重，即得到產(chǎn)物A——乙基纖維素接枝 聚(ε-己內(nèi)酯)；2)產(chǎn)物A溶解于三氯甲烷，加入戊炔酸，產(chǎn)物A和戊炔酸的摩爾比為1 142，催 化劑為4- 二甲氨基吡啶(DMAP)和1，3- 二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)，戊炔酸、DCC和DMAP的 摩爾比為1 1 1.05，冰水浴下加入催化劑后，在室溫下下反應(yīng)5-24小時，將所得物經(jīng) 過濾、沉淀后，真空烘箱干燥至恒重，得產(chǎn)物B——端炔修飾的乙基纖維素接枝聚(ε _己內(nèi) 酯)；3) β-環(huán)糊精(β-⑶)懸浮于水中，逐滴加入氫氧化鈉水溶液使懸浮液變?yōu)榫啵?β-⑶與氫氧化鈉的摩爾比為1 3，冰水浴下逐滴加入對甲基苯磺酰氯(TsCl)的乙腈溶 液，TsCl是β-⑶的1.5倍(摩爾)以上，室溫下反應(yīng)1小時以上，抽濾收集白色沉淀，濾液 冷藏過夜，再次收集沉淀，兩次的沉淀即為6-對甲基苯磺酸-β-環(huán)糊精(β-⑶-6-OTs)；
4)將β -^-6-01^懸浮于隊^二甲基甲酰胺(DMF)中，然后加入碘化鉀和疊氮化 鈉(NaN3), β-⑶-6-OTs、碘化鉀和疊氮化鈉的摩爾比為2 1 20，反應(yīng)溫度為60-65 °C， 反應(yīng)時間為12-24小時，提純得到疊氮環(huán)糊精；5)將產(chǎn)物B和疊氮環(huán)糊精溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，加入催化劑，所述 催化劑為溴化亞銅(CuBr)和五甲基二亞乙基三胺(PMDETA)，產(chǎn)物B和疊氮環(huán)糊精的摩爾 比為1 35 1 100，產(chǎn)物B的支鏈單元、CuBr和PMDETA的摩爾比為1 1. 1 1. 1， 惰性氣體保護下避光反應(yīng)10-48小時，常溫下反應(yīng)，所述惰性氣體為氮氣或者氬氣，反 應(yīng)所得產(chǎn)物過中性氧化鋁柱子，滲析，利用冷凍干燥器凍干，即得產(chǎn)物C——梳形共聚物 (EC-g-PCL-β -CD)；β -環(huán)糊精鍵接乙基纖維素接枝聚(ε _己內(nèi)酯)(EC-g-PCL-β -⑶) 的優(yōu)越性在 于(1)由于反應(yīng)物全部為生物相容性和降解性良好高分子材料使得整個體系是一個完全 生物相容性體系，這十分有利于在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的潛在應(yīng)用；(2)環(huán)糊精與共聚物通過共 價鍵相連，使得組裝體更具穩(wěn)定性；(3)位于組裝體外層的環(huán)糊精可以進一步與其他分子 包結(jié)絡(luò)合，選用二茂鐵作為客體分子，可以在電極反應(yīng)中實現(xiàn)可控的釋放，使組裝體更具功 能性，可以作為藥物釋放的載體；(4)從化學(xué)反應(yīng)的角度看，這也是一種普遍使用的方法， 可以把β-環(huán)糊精用其他的分子替代，比如α-、Υ-環(huán)糊精，這樣由于它們可以識別不同分 子，從而形成了 一個識別體系。


圖1和圖2分別為所述乙基纖維素接枝聚(ε _己內(nèi)酯)和β _環(huán)糊精鍵接乙基 纖維素接枝聚(ε-己內(nèi)酯)的核磁氫譜，其中，P為102，η為6;圖3為所述β-環(huán)糊精鍵接乙基纖維素接枝聚(ε-己內(nèi)酯)的紅外譜，其中，P為 102，η 為 6 ；圖4為所述β -環(huán)糊精鍵接乙基纖維素接枝聚(ε _己內(nèi)酯)的透射電鏡；圖5為所述β -環(huán)糊精鍵接乙基纖維素接枝聚(ε _己內(nèi)酯)的原子力顯微鏡；圖6為所述β-環(huán)糊精鍵接乙基纖維素接枝聚(ε-己內(nèi)酯)的制備路線，其中， 1)、2)、3)、4)和5)對應(yīng)所述的各個步驟，a為乙基纖維素，b為乙基纖維素接枝聚(ε _己 內(nèi)酯)(EC-g-PCL)，c為炔基修飾的乙基纖維素接枝聚(ε -己內(nèi)酯)(EC-g-PCL-alkyne)，d 為β -環(huán)糊精，e為6-對甲基苯磺酸_β _環(huán)糊精，f為疊氮環(huán)糊精。
具體實施例方式實施例1 (1)乙基纖維素EC(2. 392g，0. 104mmol)溶解于45mL無水二甲苯中，待溶解后，力口 Λ ε -己內(nèi)酯單體 CL (6. 08g，53. 3mmol)和催化劑辛酸亞錫 Sn (Oct) 2 (60 μ L，lmol/L)，經(jīng) 過三次抽真空——通惰性氣體之后，在120°C油浴鍋下反應(yīng)24小時。待反應(yīng)停止冷卻至室 溫以后，先用少量三氯甲烷溶解，然后在石油醚中沉淀，石油醚與溶劑比例為10 1，大約 500mL,如此溶解——沉淀兩次后，產(chǎn)物放在真空烘箱中干燥至恒重，數(shù)均分子量為68500。(2)取(1)的產(chǎn)物(1.968g，2.04mmOl個共聚物支鏈數(shù))溶于20mL三氯甲烷中，溶 解后，加入戊炔酸(4-penrynoid acid，0. 4g，4. 08mmol)，4-二甲氨基吡啶(DMAP，49. 82mg， 4. 08mmol)也加入到三氯甲烷溶液中，之后把燒瓶置于冰水浴中，DCC (0. 8416g，5. lmmol)先溶于5mL三氯甲烷中，然后在冰水浴下5分鐘內(nèi)滴加到燒瓶中，逐漸出現(xiàn)乳白色沉淀，25°C下反應(yīng)24小時。反應(yīng)停止后，先過濾掉副產(chǎn)物N，N' 二環(huán)己基脲(D⑶)，后在甲醇中沉 淀2次，以除去過量的酸，之后在正己烷或者正庚烷中沉淀2次除去過量的DCC和DCU，沉淀 劑與溶劑的體積比例為10 1，沉淀劑大約250mL，最后于真空烘箱干燥至恒溫；(3)取β-環(huán)糊精(3-CD，6g，5. 29mmol)懸浮于50mL水中，取氫氧化鈉(NaOH， 0. 674g，16. 4mmol)溶于2mL水中，然后5分鐘內(nèi)逐滴滴加到環(huán)糊精水溶液中，磁力攪拌， 這時發(fā)現(xiàn)懸浮液逐漸變?yōu)榫?。將對甲基苯磺酰?TSCl，1.5g，7.87mm0l)溶解于3mL乙 腈中，然后在冰水浴中，用5分鐘逐滴加到上面的溶液中，這時會有白色沉淀析出。之后在 25°C下攪拌2小時。反應(yīng)停止后，抽濾收集白色沉淀，濾液在4°C下冷藏過夜。兩次的沉淀 即是反應(yīng)產(chǎn)物⑶-6-OTs。沉淀重結(jié)晶后在真空烘箱中干燥。(4) β -CD-6-0Ts(lg，0. 776mmol)懸浮于干燥的 3mL DMF 中，在 63°C下就變?yōu)榫?了，然后加入碘化鉀(KI,0. 064g,0. 388mmol)和疊氮化鈉(NaN3，0. 504g，7. 6mmol)，反應(yīng)在 60-65°C下進行24小時。反應(yīng)停止后，把DMF抽干，并且用丙酮反復(fù)洗幾次。之后需要利用 葡聚糖凝膠柱提純疊氮環(huán)糊精。(5)?、频漠a(chǎn)物EC-g-PCL-alkyne (0. Ig, 0. 104mmol個共聚物支鏈單元)加入到 IOmL DMF 中，待溶解之后，加入疊氮環(huán)糊精(55. 4mg,0. 048mmol), CuBr(16mg,0. 112mmol) 以及PMDETA (27 μ L，0. 112mmol)，惰性氣體保護下35°C反應(yīng)30小時，而且反應(yīng)過程中注意 避光。反應(yīng)停止后，加入15mL三氯甲烷稀釋溶液，過中性氧化鋁柱去掉銅的催化劑。之 后旋蒸掉三氯甲烷，將剩下的DMF溶液先在DMF中滲析2天以去掉沒有反應(yīng)的環(huán)糊精，再 在水中滲析3天，以完成溶劑的交換，之后利用冷凍干燥器凍干，得產(chǎn)物C——梳形共聚物 (EC-g-PCL-β -CD)。實施例2 (1)乙基纖維素EC(0.6g，0.026mmOl)溶解于20mL無水二甲苯中，待溶解后，加入 ε -己內(nèi)酯單體GL (3. 04g, 26. 7mmol)和催化劑辛酸亞錫Sn (Oct) 2 (30 μ L，lmol/L)，經(jīng)過三 次抽真空——通氮氣之后，在120°C油浴鍋下反應(yīng)24小時。待反應(yīng)停止冷卻至室溫以后，先 用少量三氯甲烷溶解，然后在石油醚中沉淀，沉淀劑與溶劑比例為10 1，大約500mL，如此 溶解——沉淀兩次后，產(chǎn)物放在真空烘箱中干燥至恒重。數(shù)均分子量為123000.(2)取(1)的產(chǎn)物(1. 77g，1. 02mmol個共聚物支鏈數(shù))溶于20mL三氯甲烷中，溶 解后，加入戊炔酸(4-penrynoid acid，0. 2g，2. 04mmol)，4-二甲氨基吡啶(DMAP, 24. 91mg, 2. 04mmol)也加入到三氯甲烷溶液中，然后把燒瓶移入冰水浴中，DCC (0. 4208g，2. 55mmol) 先溶于5mL三氯甲烷中，然后在冰水浴下5分鐘內(nèi)滴加到燒瓶中，逐漸出現(xiàn)乳白色沉淀， 25°C下反應(yīng)24小時。反應(yīng)停止后，先過濾掉副產(chǎn)物D⑶，后在甲醇中沉淀2次，以除去過量 的酸，之后在正己烷或者正庚烷中沉淀2次除去過量的DCC和DCU，沉淀劑與溶劑的體積比 例為10 1，沉淀劑大約250m L，最后于真空烘箱干燥至恒溫。(3)取β-環(huán)糊精(3-CD，6g，5. 29mmol)懸浮于50mL水中，取氫氧化鈉(NaOH， 0. 674g，16. 4mmol)溶于2mL水中，然后5分鐘內(nèi)逐滴滴加到環(huán)糊精水溶液中，磁力攪拌， 這時發(fā)現(xiàn)懸浮液逐漸變?yōu)榫?。將對甲基苯磺酰?TSCl，1.5g，7.87mm0l)溶解于3mL乙 腈中，然后在冰水浴中，用5分鐘逐滴加到上面的溶液中，這時會有白色沉淀析出。之后在 25°C下攪拌2小時。反應(yīng)停止后，抽濾收集白色沉淀，濾液在4°C下冷藏過夜。兩次的沉淀即是反應(yīng)產(chǎn)物⑶-6-OTs。沉淀重結(jié)晶后在真空烘箱中干燥。(4) β -CD-6-0Ts(lg，0. 776mmol)懸浮于干燥的 3mL DMF 中，在 63°C下就變?yōu)榫?了，然后加入碘化鉀(KI,0. 064g,0. 388mmol)和疊氮化鈉(NaN3,0. 504g，7. 6mmol)，反應(yīng)在 60-65°C下進行24小時。反應(yīng)停止后，把DMF抽干，并且用丙酮反復(fù)洗幾次。之后需要利用 葡聚糖凝膠柱提純疊氮環(huán)糊精。
(5)取⑵的產(chǎn)物EC-g-PCL-alkyne (0. 18g,0. 104mmol個共聚物支鏈單元)加入 至Ij IOmLDMF 中，待溶解之后，加入疊氮環(huán)糊精(55. 4mg，0. 048mmol), CuBr (16mg, 0. 112mmol) 以及PMDETA(27 μ L，0. 112mmol)，氮氣保護下35°C反應(yīng)30小時，而且反應(yīng)過程中注意避 光。反應(yīng)停止后，加入15mL三氯甲烷稀釋溶液，過中性氧化鋁柱去掉銅的催化劑。之后 旋蒸掉三氯甲烷，將剩下的DMF溶液先在DMF中滲析2天以去掉沒有反應(yīng)的環(huán)糊精，再在 水中滲析3天，以完成溶劑的交換，之后利用冷凍干燥器凍干，得產(chǎn)物C——梳形共聚物 (EC-g-PCL-β -CD)。實施例3:(1)乙基纖維素EC(0·6g，0·026mmOl)溶解于45mL無水二甲苯中，待溶解后，力口 Λ ε -己內(nèi)酯單體 CL (6. 08g，53. 3m mol)和催化劑辛酸亞錫 Sn (Oct) 2 (60 μ 1，lmol/L)，經(jīng) 過三次抽真空——通惰性氣體之后，在120°C油浴鍋下反應(yīng)24小時。待反應(yīng)停止冷卻至室 溫以后，先用少量三氯甲烷溶解，然后在石油醚中沉淀，沉淀劑與溶劑比例為10 1，大約 500mL,如此溶解——沉淀兩次后，產(chǎn)物放在真空烘箱中干燥至恒重。數(shù)均分子量為239000。(2)取(1)的產(chǎn)物(3. 44g，1. 02mmol個共聚物支鏈數(shù))溶于20mL三氯甲烷中，溶 解后，加入戊炔酸(4-penrynoid acid，0. 2g，2. 04mmol)，4-二甲氨基吡啶(DMAP, 24. 91mg, 2. 04mmol)也加入到三氯甲烷溶液中，然后把燒瓶移入冰水浴中，DCC (0. 4208g，2. 55mmol) 先溶于5mL三氯甲烷中，然后在冰水浴下5分鐘內(nèi)滴加到燒瓶中，逐漸出現(xiàn)乳白色沉淀， 25°C下反應(yīng)24小時。反應(yīng)停止后，先過濾掉副產(chǎn)物D⑶，后在甲醇中沉淀2次，以除去過量 的酸，之后在正己烷或者正庚烷中沉淀2次除去過量的DCC和DCU，沉淀劑與溶劑的體積比 例為10 1，沉淀劑大約250mL，最后于真空烘箱干燥至恒溫。(3)取β-環(huán)糊精(3-CD，6g，5. 29mmol)懸浮于50mL水中，取氫氧化鈉(NaOH， 0. 674g，16. 4mmol)溶于2mL水中，然后5分鐘內(nèi)逐滴滴加到環(huán)糊精水溶液中，磁力攪拌， 這時發(fā)現(xiàn)懸浮液逐漸變?yōu)榫唷谆交酋Ｂ?TSCl，1.5g，7.87mm0l)溶解于3mL乙 腈中，然后在冰水浴中，用5分鐘逐滴加到上面的溶液中，這時會有白色沉淀析出。之后在 25°C下攪拌2小時。反應(yīng)停止后，抽濾收集白色沉淀，濾液在4°C下冷藏過夜。兩次的沉淀 即是反應(yīng)產(chǎn)物⑶-6-OTs。沉淀重結(jié)晶后在真空烘箱中干燥。(4) β -CD-6-0Ts(lg，0. 776mmol)懸浮于干燥的 3mL DMF 中，在 63°C下就變?yōu)榫?了，然后加入碘化鉀(KI,0. 064g,0. 388mmol)和疊氮化鈉(NaN3,0. 504g，7. 6mmol)，反應(yīng)在 60-65°C下進行24小時。反應(yīng)停止后，把DMF抽干，并且用丙酮反復(fù)洗幾次。之后需要利用 葡聚糖凝膠柱提純疊氮環(huán)糊精。(5)取(2)的產(chǎn)物 EC-g-PCL-alkyne (0. 34g，0. 104mmol 個共聚物支鏈單元)加入 至Ij IOmLDMF 中，待溶解之后，加入疊氮環(huán)糊精(55. 4mg，0. 048mmol), CuBr (16mg, 0. 112mmol) 以及PMDETA(27 μ L，0. 112mmol)，氮氣保護下35°C C反應(yīng)30小時，而且反應(yīng)過程中注意 避光。反應(yīng)停止后，加入15mL三氯甲烷稀釋溶液，過中性氧化鋁柱去掉銅的催化劑。之后旋蒸掉三氯甲烷，將剩下的DMF溶液先在DMF中滲析2天以去掉沒有反應(yīng)的環(huán)糊精，再在水中滲析3天，以完成溶劑的交換，之后利用冷凍干燥器凍干，得產(chǎn)物C——梳形共聚物 (EC-g-PCL-β -CD)。實施例4 (1)乙基纖維素EC(0·6g，0·026mmOl)溶解于45mL無水二甲苯中，待溶解后，加入 ε-己內(nèi)酯單體CL (9. 13g，80. Immo 1)和催化劑辛酸亞錫Sn (Oct) 2 (90 μ L，lmol/L)，經(jīng)過三 次抽真空——通氮氣之后，在120°C油浴鍋下反應(yīng)24小時。待反應(yīng)停止冷卻至室溫以后，先 用少量三氯甲烷溶解，然后在石油醚中沉淀，沉淀劑與溶劑比例為10 1，大約500M1，如此 溶解——沉淀兩次后，產(chǎn)物放在真空烘箱中干燥至恒重。數(shù)均分子量為275000.(2)取(1)的產(chǎn)物(3. 96g，1. 02mmol個共聚物支鏈數(shù))溶于20mL三氯甲烷中，溶 解后，加入戊炔酸(4-penrynoid acid，0. 2g，2. 04mmol)，4-二甲氨基吡啶(DMAP, 24. 91mg, 2. 04mmol)也加入到三氯甲烷溶液中，然后把燒瓶移入冰水浴中，DCC (0. 4208g，2. 55mmol) 先溶于5mL三氯甲烷中，然后在冰水浴下5分鐘內(nèi)滴加到燒瓶中，逐漸出現(xiàn)乳白色沉淀， 25°C下反應(yīng)24小時。反應(yīng)停止后，先過濾掉副產(chǎn)物D⑶，后在甲醇中沉淀2次，以除去過量 的酸，之后在正己烷或者正庚烷中沉淀2次除去過量的DCC和DCU，沉淀劑與溶劑的體積比 例為10 1，沉淀劑大約250mL，最后于真空烘箱干燥至恒溫。(3)取β-環(huán)糊精(3-CD，6g，5. 29mmol)懸浮于50mL水中，取氫氧化鈉(NaOH， 0. 674g，16. 4mmol)溶于2mL水中，然后5分鐘內(nèi)逐滴滴加到環(huán)糊精水溶液中，磁力攪拌， 這時發(fā)現(xiàn)懸浮液逐漸變?yōu)榫?。將對甲基苯磺酰?TSCl，1.5g，7.87mm0l)溶解于3mL乙 腈中，然后在冰水浴中，用5分鐘逐滴加到上面的溶液中，這時會有白色沉淀析出。之后在 25°C下攪拌2小時。反應(yīng)停止后，抽濾收集白色沉淀，濾液在4°C下冷藏過夜。兩次的沉淀 即是反應(yīng)產(chǎn)物⑶-6-OTs。沉淀重結(jié)晶后在真空烘箱中干燥。(4) β -CD-6-0Ts(lg，0. 776mmol)懸浮于干燥的 3mL DMF 中，在 63°C下就變?yōu)榫?了，然后加入碘化鉀(KI,0. 064g,0. 388mmol)和疊氮化鈉(NaN3，0. 504g，7. 6mmol)，反應(yīng)在 60-65°C下進行24小時。反應(yīng)停止后，把DMF抽干，并且用丙酮反復(fù)洗幾次。之后需要利用 葡聚糖凝膠柱提純疊氮環(huán)糊精。(5)取(2)的產(chǎn)物 EC-g-PCL-alkyne (0. 39g，0. 104mmol 個共聚物支鏈單元)加入 至Ij IOmLDMF 中，待溶解之后，加入疊氮環(huán)糊精(55. 4mg，0. 048mmol), CuBr (16mg, 0. 112mmol) 以及PMDETA(27 μ L，0. 112mmol)，氮氣保護下35°C反應(yīng)30小時，而且反應(yīng)過程中注意避 光。反應(yīng)停止后，加入15mL三氯甲烷稀釋溶液，過中性氧化鋁柱去掉銅的催化劑。之后 旋蒸掉三氯甲烷，將剩下的DMF溶液先在DMF中滲析2天以去掉沒有反應(yīng)的環(huán)糊精，再在 水中滲析3天，以完成溶劑的交換，之后利用冷凍干燥器凍干，得產(chǎn)物C——梳形共聚物 (EC-g-PCL-β -CD)。實施例5 (1)乙基纖維素EC (2. 392g，0. 104mmol)溶解于45mL無水二甲苯中，待溶解后，力口 Λ ε -己內(nèi)酯單體CL (6. 08g，53. 3mmol)和催化劑辛酸亞錫Sn (Oct) 2 (60 μ L，lmol/L)，經(jīng)過 三次抽真空——通氮氣之后，在120°C油浴鍋下反應(yīng)24小時。待反應(yīng)停止冷卻至室溫以后， 先用少量三氯甲烷溶解，然后在石油醚中沉淀，沉淀劑與溶劑比例為10 1，大約500mL，如 此溶解——沉淀兩次后，產(chǎn)物放在真空烘箱中干燥至恒重。數(shù)均分子量為68500。
(2)取(1)的產(chǎn)物(1.968g，2.04mmOl個共聚物支鏈數(shù))溶于20mL三氯甲烷中，溶 解后，加入戊炔酸(4-penrynoid acid，0. 4g，4. 08mmol)，4-二甲氨基吡啶(DMAP，49. 82mg， 4. 08mmol)也加入到三氯甲烷溶液中，然后把燒瓶移入冰水浴中，DCC (0. 842g，5. Immo 1)先 溶于5mL三氯甲烷中，然后在冰水浴下5分鐘內(nèi)滴加到燒瓶中，逐漸出現(xiàn)乳白色沉淀，25°C 下反應(yīng)24小時。反應(yīng)停止后，先過濾掉副產(chǎn)物DCU，后在甲醇中沉淀2次，以除去過量的酸， 之后在正己烷或者正庚烷中沉淀2次除去過量的DCC和DCU，沉淀劑與溶劑的體積比例為 10 1，沉淀劑大約250mL，最后于真空烘箱干燥至恒溫。(3)取β-環(huán)糊精(3-CD，6g，5. 29mmol)懸浮于50mL水中，取氫氧化鈉(NaOH， 0. 674g，16. 4mmol)溶于2mL水中，然后5分鐘內(nèi)逐滴滴加到環(huán)糊精水溶液中，磁力攪拌， 這時發(fā)現(xiàn)懸浮液逐漸變?yōu)榫?。將對甲基苯磺酰?TSCl，1.5g，7.87mm0l)溶解于3mL乙 腈中，然后在冰水浴中，用5分鐘逐滴加到上面的溶液中，這時會有白色沉淀析出。之后在 25°C下攪拌2小時。反應(yīng)停止后，抽濾收集白色沉淀，濾液在4°C下冷藏過夜。兩次的沉淀 即是反應(yīng)產(chǎn)物⑶-6-OTs。沉淀重結(jié)晶后在真空烘箱中干燥。(4) β -CD-6-0Ts(lg，0. 776mmol)懸浮于干燥的 3mL DMF 中，在 63°C下就變?yōu)榫?了，然后加入碘化鉀(KI,0. 064g,0. 388mmol)和疊氮化鈉(NaN3，0. 504g，7. 6mmol)，反應(yīng)在 60-65°C下進行24小時。反應(yīng)停止后，把DMF抽干，并且用丙酮反復(fù)洗幾次。之后需要利用 葡聚糖凝膠柱提純疊氮環(huán)糊精。
(5)取(2)的產(chǎn)物EC-g-PCL-alkyne (0. Ig, 0. 104mmol個共聚物支鏈單元)加入到 IOmLDMF 中，待溶解之后，加入疊氮環(huán)糊精(180. Img,0. 156mmol), CuBr(16mg,0. 112mmol) 以及PMDETA(27 μ L，0. 112mmol)，氮氣保護下35°C反應(yīng)30小時，而且反應(yīng)過程中注意避 光。反應(yīng)停止后，加入15mL三氯甲烷稀釋溶液，過中性氧化鋁柱去掉銅的催化劑。之后 旋蒸掉三氯甲烷，將剩下的DMF溶液先在DMF中滲析2天以去掉沒有反應(yīng)的環(huán)糊精，再在 水中滲析3天，以完成溶劑的交換，之后利用冷凍干燥器凍干，得產(chǎn)物C——梳形共聚物 (EC-g-PCL-β -CD)。
權(quán)利要求
一種環(huán)糊精鍵接梳形共聚物，其特征在于，該共聚物為β-環(huán)糊精鍵接乙基纖維素接枝聚(ε-己內(nèi)酯)，該共聚物的結(jié)構(gòu)通式如(1)所示其中，p為50-200，n為5-30，Et為乙基，圓臺為β-環(huán)糊精，該共聚物的數(shù)均分子量為30000到500000。F2010100344487C00011.tif
2.制備根據(jù)權(quán)利要求1所述的β-環(huán)糊精鍵接乙基纖維素接枝聚(ε _己內(nèi)酯)的方 法，其特征在于，該制備方法包括如下步驟1)乙基纖維素(EC)溶解于無水二甲苯中，加入ε-己內(nèi)酯單體(CL)和催化劑，CL和 EC的摩爾比為150 1-6000 1，所述的催化劑為辛酸亞錫(Sn(Oct)2)，Sn(Oct)2與CL的 摩爾比為1 1000-1 500，先抽真空然后通惰性氣體，反應(yīng)溫度為80-130°C，反應(yīng)時間為 1-24小時，得到反應(yīng)溶液，先用三氯甲烷溶解反應(yīng)溶液，然后在石油醚中沉淀，石油醚與反 應(yīng)溶液體積比為大于10 1，抽濾，真空烘干至恒重，即得到產(chǎn)物A——乙基纖維素接枝聚 (ε-己內(nèi)酯)；2)產(chǎn)物A溶解于三氯甲烷，加入戊炔酸，產(chǎn)物A和戊炔酸的摩爾比為1 142，催化劑 為4- 二甲氨基吡啶(DMAP)和1，3- 二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)，戊炔酸、DCC和DMAP的摩爾 比為1 1 1.05，冰水浴下加入催化劑后，在室溫下下反應(yīng)5-24小時，將所得物經(jīng)過濾、 沉淀后，真空烘箱干燥至恒重，得產(chǎn)物B——端炔修飾的乙基纖維素接枝聚(ε -己內(nèi)酯)；3)β-環(huán)糊精(β_⑶)懸浮于水中，逐滴加入氫氧化鈉水溶液使懸浮液變?yōu)榫啵?β-⑶與氫氧化鈉的摩爾比為1 3，冰水浴下逐滴加入對甲基苯磺酰氯(TsCl)的乙腈溶液，TsCl是β -⑶的1. 5倍(摩爾)以上，室溫下反應(yīng)1小時以上，抽濾收集白色沉淀，濾液 冷藏過夜，再次收集沉淀，兩次的沉淀即為6-對甲基苯磺酸-β-環(huán)糊精(β-⑶-6-OTs)； 4)將β-⑶-6-OTs懸浮于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，然后加入碘化鉀和疊氮化鈉 (NaN3), ⑶-6-OTs、碘化鉀和疊氮化鈉的摩爾比為2 1 20，反應(yīng)溫度為60-65°C，反 應(yīng)時間為12-24小時，提純得到疊氮環(huán)糊精；5)將產(chǎn)物B和疊氮環(huán)糊精溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，加入催化劑，所述催化 劑為溴化亞銅(CuBr)和五甲基二亞乙基三胺(PMDETA)，產(chǎn)物B和疊氮環(huán)糊精的摩爾比為 1 35 1 100，惰性氣體保護下避光反應(yīng)10-48小時，常溫下反應(yīng)，所述惰性氣體為氮 氣或者氬氣，反應(yīng)所得產(chǎn)物過中性氧化鋁柱子，滲析，利用冷凍干燥器凍干，即得產(chǎn)物C—— 梳形共聚物(EC-g-PCL-i3-CD)。
全文摘要
一種環(huán)糊精鍵接梳形共聚物及其制備方法，屬于大分子合成與組裝領(lǐng)域。其特征在于該聚合物為β-環(huán)糊精鍵接乙基纖維素接枝聚(ε-己內(nèi)酯)，通式為數(shù)均分子量為30000到500000；其制備方法首先利用陽離子開環(huán)聚合法合成EC-g-PCL，用過量戊炔酸修飾EC-g-PCL，用對甲基苯磺酰氯修飾β-環(huán)糊精的6位羥基，再利用疊氮化鈉取代環(huán)糊精上的對甲基苯磺?；玫蒋B氮環(huán)糊精，利用點擊化學(xué)反應(yīng)將環(huán)糊精接枝到產(chǎn)物B上后溶于DMF，滲析，過濾，得到。該物質(zhì)具有生物相容性、降解性、穩(wěn)定性和功能性好的優(yōu)點。
文檔編號C08B11/02GK101812140SQ201010034448
公開日2010年8月25日 申請日期2010年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月21日
發(fā)明者周蒞霖, 康燕, 王垚堯, 蔡志楠, 袁金穎, 鄭李垚, 閆強 申請人:清華大學(xué)